Испытание бетона

• 
• 
• 
• 
• 
• 
•  

Испытание - это комплекс технических мероприятий, направленных на выявление свойств конструкций или материалов, путем непосредственного физического воздействия на них, в результате которого происходит полное или частичное разрушение испытуемого образца.
Бетон - это жидкий строительный материал, используемый при монолитном домостроении или формировании отдельных конструкций, обладающий высокими свойствами сопротивления сжатию и малыми - растяжению. Благодаря своему химическому составу (цемент - вяжущее, вода, песок - заполнитель), бетон не способен долгое время находиться в сжиженном состоянии, и находясь в покое, превращается в цементный камень.

При строительстве зданий и сооружений нередко происходят вынужденные и невынужденные остановки, при этом правильная консервация выполняется не всегда. Когда мероприятия по консервации объекта и защите возведенных строительных конструкций не выполняются, монолитный железобетонный каркас, конструкции и элементы подвержены агрессивному воздействию окружающей среды (негативное влияние атмосферных осадков и низкой температуры).

Случай 1: Бетонирование плиты перекрытия в зимний период.
В зимнее время создаются неблагоприятные условия для набора прочности бетона в конструкциях. При проведении бетонирования зимой основной проблемой являются отрицательные температуры воздуха на улице, в результате которых строительные материалы замерзают. Если до 0 градусов тормозится процесс твердения бетона, то ниже 0 градусов он полностью останавливает. Причиной этому является замерзание воды в молодом бетоне, а гидратация цемента невозможна без воды.

При проведении обследования плиты перекрытия незавершенного строительством здания как правило выявляются следующие локальные дефекты и повреждения на её верхней и нижней поверхностях:
· сквозное обильное и поверхностное намокание (влагонасыщенное состояние бетона плиты);
· слоистость (отделение лицевого слоя) и рыхловатость структуры бетона на верхней поверхности плиты;
· оголение крупного заполнителя бетонной смеси (щебня) на верхней поверхности плиты (непровибрированные участки);
· высолы на нижней поверхности монолитной плиты.

Рыхлая структура встречается при промораживании бетона в молодом возрасте. При отстутствии должной тепловой обработки в первый период твердения бетон при потеплении на улице впитывает талую и дождевую воду, что при дальнейшем замерзании приводит структуру бетона к рыхлому состоянию. При многократных и циклических процессах замораживания-оттаивания молодого бетона или раствора происходит практически полное разрушение структуры конструкции. При этом происходит отщелкивание лицевого слоя бетона, нарушение защитного слоя. Признаками некачественного производства бетонных работ в зимнее время является низкая прочность бетона, шелушение и разрыхление поверхностных слоев.

В зависимости от определенных условий (состав воды и содержание углекислого газа (диоксид углерода) в атмосфере) и качества бетонной конструкции (водопроницаемость и прочность), существует возможность выщелачивания извести из бетонного тела – процесс карбонизации, который снижает уровень кислотности бетона. Понижение уровня кислотности в бетоне приводит к коррозии арматуры, далее происходит увеличение ее в объеме за счет ржавчины, и далее бетон отслаиваясь разрушается. Поэтому, чем глубже карбонизация, тем больше опасность коррозии стали.

Согласно проектным данным, монолитная плита перекрытия над вторым этажом административно-бытового корпуса складской базы запроектирована толщиной 200мм из тяжелого бетона класса В25 по прочности на сжатие (ближайшая марка бетона М350). Средняя прочность данного класса бетона с учетом нормативного коэффициента вариации V = 13,5% составляет 327,4 кгс/см2, согласно ГОСТ 26633-91* «Бетоны тяжелые и мелкозернистые», при переводе в международную систему единиц (СИ) измерения механического давления это значение составляет 32,11 МПа.

Испытания прочности бетона обследуемого участка монолитной железобетонной плиты перекрытия в осях А-Б/18-23 над вторым этажом незавершенного строительством здания проводились экспертной организацией. Получение значений фактических прочностных характеристик бетона производилось методом отрыва со скалыванием по ГОСТ 22690-2015 при помощи измерителя прочности строительных материалов «ОНИКС-ОС» с применением анкера Ø24×48мм.

Всего было выполнено три контрольных испытания (вырыва) со стороны верней поверхности монолитной плиты перекрытия. Фиксация результатов измерения прочности бетона плиты перекрытия на участке в осях А-Б/18-23 велась в специальный журнал, представленный ниже:

Журнал испытаний прочности бетона плиты:

№ п/п	Расположение места испытания	Значение измерения прочности бетона на сжатие в МПа (кгс/см2) и соответствующий класс	Значение % от проектной прочности В25
1	А-Б/19	6,0 (61,18) – менее B5	19%
2	А-Б/20-21	8,5 (86,68) – В5	27%
3	А-Б/22	22,0 (224,34) – В17,5	69%

 

Из полученных результатов испытаний следует, что фактически бетон монолитной плиты перекрытия на исследуемой площади её верхней поверхности не набрал должной проектной прочности, имеются локальные участки с низкими прочностными показателями (разупрочненный бетон).

Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля и согласно руководству по эксплуатации прибора было выполнено в должном порядке без выявленных нарушений технологии.

При проведении испытаний №1 и №2 в образующихся воронках (конусах) скалывания после вырыва анкера с фрагментом бетона из тела монолитной плиты перекрытия была выявлена его рыхлая, слоистая структура, а также отсутствие должного сцепления крупного заполнителя (щебень, гравий) с цементным раствором. Отмечалось влагонасыщенное состояние бетона в воронках измерений №1-3. Результаты обследования свидетельствовали о промерзании локальных участков в верхнем слое плиты перекрытия в начальный период процесса твердения бетонной смеси. Возможными причинами этого стало локальное замораживание бетонной смеси сразу после укладывания её в опалубку вследствие недостаточного утепления или электропрогрева исследуемых участков. Промерзание верхних слоев локальных участков монолитных плит перекрытия стало причиной получения низких результатов прочности бетона.